- •1. Теоретическая часть
- •1.1. Температурный режим горячей прокатки и его влияние на качество стали
- •1.2. Кинетика рекристаллизации аустенита при скоростной горячей прокатке
- •1.3. Превращения ферритно-перлитной структуры при охлаждении рулонов
- •1.4. Пример расчета
- •2.1. Расчет технологических параметров прокатки низкоуглеродистой стали по структуре
- •1.5. Константа непрерывной прокатки
- •1.6. Выбор скоростей прокатки
- •1.7. Выбор режима обжатия
- •2. Практическая часть
- •2.2. Расчетные данные
- •2.3. Расчет режима охлаждения до заданной температуры смотки
1.5. Константа непрерывной прокатки
Необходимым условием нормальной прокатки в чистовой группе является постоянство секундных объемов металла по клетям. Если обозначить толщину раската, выходящего из рабочих валков чистовой группы, через hn (n – порядковый номер клети), а через Vn – скорость выхода полосы из валков, постоянства секундных объемов по клетям можно записать в виде:
.
Так как ширина прокатываемой полосы во всех клетях чистовой группы практически одинакова, то это равенство можно записать так:
,
тогда
и
т.д.
Таким образом, скорость прокатки в каждой последующей клети непрерывной группы равна скорости прокатки в предыдущей клети, умноженной на коэффициент вытяжки раската в клети, для которой определяется скорость.
1.6. Выбор скоростей прокатки
В современных непрерывных листовых станах горячей прокатки скорость прокатки в последней клети чистовой группы достигает 19 м/сек. Регулирование чисел оборотов двигателей рабочих клетей чистовой группы может производиться в широких пределах, что дает возможность выбирать скорость прокатки в соответствии с технологическими требованиями.
Скорости прокатки в чистовой группе клетей должны обеспечить максимальную производительность стана и максимальную температуру конца прокатки. Заправочные скорости в каждой клети выбирают по графику, который строится для каждой группы сталей.
При изменении химического состава прокатываемой стали, скорость прокатки устанавливают в зависимости от сопротивления деформации: чем больше сопротивление деформации металла, тем ниже скорость прокатки.
1.7. Выбор режима обжатия
Режим обжатий в чистовой группе определяет величины обжатия, скорости прокатки, давление и мощность прокатки во всех клетях группы.
Оптимальный режим обжатий в чистовой группе должен удовлетворять следующим требованиям:
1) производительность чистовой группы должна быть максимальной при прокатке полосы данного сорторазмера;
2) прокатываемый металл по размерам полосы, профилю поперечного сечения, металлографической структуре, прочностным свойствам и качеству поверхности должен удовлетворять требованиям ГОСТов и ТУ;
3) при прокатке полосы давление металла на валки не должно превышать допустимой величины с точки зрения прочности деталей рабочих клетей, а расходуемая мощность должна соответствовать возможностям становых двигателей по перегрузке и нагреву;
4) распределение обжатий и скорости прокатки по клетям должно быть таким, чтобы обеспечить простую настройку и перестройку чистовой группы в минимально короткое время.
2. Практическая часть
2.1. Расчет технологических параметров прокатки низкоуглеродистой стали по структуре
Задание Таблица 1
Марка стали |
08Ю |
Раскат, мм (h5 ) |
50 |
Конечная толщина, мм (h12 ) |
4 |
t0 раската, °С (t0,5 ) |
1090 |
t0 к.п., °С (t0,12 ) |
840 |
t0 смотки, °С |
600 |
а1 = 0,93; а2 = 4,51; а3 = 11,5; b1 = 1,72; b2 = 3,99; b3 = 9,22
Выбор относительных обжатий по клетям производится в следующих пределах:
Таблица 2
Номер клети |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Обжатие, |
0,40-0,55 |
0,30-0,45 |
0,28-0,35 |
0,25-0,32 |
0,20-0,28 |
0,18-0,22 |
0,10-0,20 |
2. Определение изменения толщины полосы по клетям:
;
.
3. Определение скоростей прохождения полосой межклетьевых промежутков и заправочных скоростей.
Заправочная скорость выбирается по рис. 5 в зависимости от заданной hк.
Скорость прохождения межклетьевых промежутков определяется по закону постоянства секундных объемов:
.
Тогда:
и т.д.
Рис. 5. Скорость прокатки в последней клети в зависимости от конечной толщины
4. Определение полосы в каждом межклетьевом промежутке [2].
,
где t5 и h5 – соответственно температура и толщина раската перед чистовой группой; t12 и h12 – соответственно температура и толщина полосы после 12-й клети чистовой группы.
То есть для определения коэффициента Г подставляются заданные величины.
5. Определение времени прохождения полосой каждого межклетьевого промежутка:
,
где L – межклетьевое расстояние (L=6 м);
V1 – скорость прохождения i-го промежутка.
6. Определение времени начала и конца рекристаллизации.
Расчет ведется по эмпирическим уравнениям:
;
для расчета времени начала рекристаллизации:
,
для расчета времени конца рекристаллизации:
Клеть № 6:
Т.к.
,
то рекристаллизация проходит полностью.
Клеть № 7:
Т.к.
,
то рекристаллизация проходит полностью.
Клеть № 8:
Т.к.
время конца рекристаллизации
больше времени прохождения межклетьевого
промежутка
(между клетями 8 и 9), то рекристаллизация
не проходит полностью. Поэтому в клети
№ 9 будет деформироваться частично
рекристаллизованный аустенит. Накопленная
суммарная деформация будет определяться:
где α – доля оставшегося наклёпа.
где i – междеформационная пауза, с;
н.р – время начала рекристаллизации, с;
к.р – время конца рекристаллизации, с.
Клеть № 9:
Т.к.
время конца рекристаллизации
больше времени прохождения межклетьевого
промежутка
(между клетями 9 и 10), то рекристаллизация
не проходит полностью. Поэтому в клети
№ 10 будет деформироваться частично
рекристаллизованный аустенит.
Клеть № 10:
Т.к. время конца рекристаллизации больше времени прохождения межклетьевого промежутка (между клетями 10 и 11), то рекристаллизация не проходит полностью. Поэтому в клети № 11 будет деформироваться частично рекристаллизованный аустенит.
Клеть № 11:
Т.к.
время конца рекристаллизации
больше времени прохождения межклетьевого
промежутка
(между клетями 11 и 12), то рекристаллизация
не проходит полностью. Поэтому в клети
№ 12 будет деформироваться частично
рекристаллизованный аустенит.
Клеть № 12:
